新時(shí)代背景下的地質(zhì)礦產(chǎn)勘探及找礦技術(shù)分析

石曉燕

（江西省地質(zhì)局能源地質(zhì)大隊(duì)，江西 南昌 330200）

在新時(shí)代背景下，地質(zhì)礦產(chǎn)勘探及找礦技術(shù)正逐漸趨向于人性化，為提高地質(zhì)礦產(chǎn)勘探和找礦工作質(zhì)量，應(yīng)分析新技術(shù)的使用要點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合商業(yè)性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性原則開展統(tǒng)籌規(guī)劃，從而提高各項(xiàng)技術(shù)的實(shí)施效果，從而做到礦產(chǎn)資源的科學(xué)開發(fā)。

1 分析新時(shí)代背景下的地質(zhì)礦產(chǎn)勘探技術(shù)

1.1 X射線熒光技術(shù)

所謂X射線熒光技術(shù)，主要是指利用初級(jí)X射線光子等微觀離子將目標(biāo)物質(zhì)中的原子激發(fā)出來，使其產(chǎn)生次級(jí)X射線，也就是熒光，從而為物質(zhì)成分分析和化學(xué)態(tài)研究提供支持。在該技術(shù)使用過程中，在不同色散方式下，該地質(zhì)礦產(chǎn)勘探技術(shù)分為兩種，一種是波長(zhǎng)色散，即X射線熒光光譜法，相應(yīng)的勘探儀器為X射線熒光光譜儀，另一種是能量色散，即X射線熒光能譜法，相應(yīng)的勘探儀器為X射線熒光能譜儀[1]。具體如圖1所示。

圖1 X射線熒光技術(shù)

地質(zhì)礦產(chǎn)的磁性、輻射性較為特殊，可借助X熒光技術(shù)勘探技術(shù)，向礦產(chǎn)深處發(fā)散X熒光射線，根據(jù)X射線能量變化判斷區(qū)域范圍內(nèi)地質(zhì)元素含量，繼而準(zhǔn)確得出地質(zhì)礦產(chǎn)所處位置。應(yīng)用X熒光技術(shù)進(jìn)行找礦需運(yùn)用以下礦產(chǎn)測(cè)量公式。

使用該技術(shù)開展地質(zhì)礦產(chǎn)勘探工作時(shí)，相關(guān)工作人員可以通過X射線熒光技術(shù)開展目標(biāo)區(qū)域內(nèi)元素的定性分析和定量分析，比如巖礦石或是土壤等，從而獲得金屬礦產(chǎn)資源的含量和分布，尤其是金、銅、銀等元素，相較于其他地質(zhì)礦產(chǎn)探勘技術(shù)，該技術(shù)的勘探效率和準(zhǔn)確率都較高?？偠灾?，X射線熒光技術(shù)能夠幫助工作人員在較短時(shí)間內(nèi)，完成目標(biāo)區(qū)域較大范圍和深度的地質(zhì)礦產(chǎn)勘探任務(wù)，為礦產(chǎn)資源開發(fā)合理性和礦產(chǎn)資源利用率的提升提供技術(shù)支持。

1.2 甚低頻電磁勘探技術(shù)

所謂甚低頻電磁勘探技術(shù)，主要是以電磁感應(yīng)原理為基礎(chǔ)，在一次場(chǎng)作用下對(duì)不均勻介質(zhì)產(chǎn)生的綜合畸變場(chǎng)分布規(guī)律進(jìn)行分析的一種工程電法勘探方法，一次場(chǎng)場(chǎng)源為大功率長(zhǎng)波導(dǎo)航臺(tái)發(fā)射的連續(xù)電磁波，其發(fā)射頻率在5kHz-25kHz范圍內(nèi)。相較于其他地質(zhì)礦產(chǎn)勘探技術(shù)，甚低頻電磁勘探技術(shù)主要應(yīng)用于開采難度較大、資源分布于地表深處的場(chǎng)景，該技術(shù)的發(fā)現(xiàn)直接打破以往勘察技術(shù)只能勘探淺部地表的瓶頸，有效提高了礦產(chǎn)資源利用率。若是目標(biāo)區(qū)域與導(dǎo)航臺(tái)之間的距離較遠(yuǎn)，可以將該勘探技術(shù)看做垂直地面?zhèn)鞑サ钠矫娌?，在地下不均勻地質(zhì)體的作用下，會(huì)形成漩渦電流和二次場(chǎng)，導(dǎo)致一次場(chǎng)出現(xiàn)畸變。相關(guān)工作人員通過對(duì)畸變場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度水平分量，以及垂直分量和極化橢圓傾角的綜合觀測(cè)，能夠掌握目標(biāo)區(qū)域是否存在斷層破碎帶、暗河等，并掌握其分布情況。一些國(guó)家的甚低頻發(fā)射臺(tái)頻率和功率如表1所示。

表1 部分國(guó)家甚低頻發(fā)射臺(tái)頻率和功率

目前，我國(guó)主要使用的導(dǎo)航臺(tái)是NDT和NWC，但是值得注意的是，該地質(zhì)礦產(chǎn)勘探技術(shù)無法勘測(cè)較大深度，一般情況下在50m～60m范圍內(nèi)，外加受到較大的地形影響因素，因此，若是勘探地區(qū)地形起伏嚴(yán)重，應(yīng)對(duì)地形進(jìn)行校正，之后開展勘探作業(yè)。目前，應(yīng)用較為廣泛的校正方法有數(shù)值差分濾波法和相關(guān)分析法。此外，在新技術(shù)不斷發(fā)展，為有效彌補(bǔ)該勘探技術(shù)的不足，還可以結(jié)合地物化三場(chǎng)異常相互制約技術(shù)，從而提高地質(zhì)礦產(chǎn)勘探深度，滿足工作需要[2]。

2 分析新時(shí)代背景下的找礦技術(shù)

2.1 重砂找礦技術(shù)

所謂重砂找礦技術(shù)，也被稱為重砂測(cè)量，主要應(yīng)用于區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)普查等工作中，其主要采集水系、海濱等區(qū)域的疏松沉積物，對(duì)其開展重砂分析，再對(duì)勘探區(qū)域的地質(zhì)、地貌等因素結(jié)合分析結(jié)果進(jìn)行綜合考慮后，發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)機(jī)械分散暈，判斷是否存在有用礦物的重砂異常，以此追索原生礦床等。該找礦技主要應(yīng)用于水系發(fā)育程度較高的地區(qū)，能夠?qū)ふ叶喾N礦產(chǎn)資源，比如有色金屬、貴金屬以及稀有及放射性元素等。在實(shí)際應(yīng)用過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)對(duì)重砂匯集區(qū)域的水文特征進(jìn)行勘察、分析與研究，根據(jù)研究結(jié)果對(duì)目標(biāo)區(qū)域礦產(chǎn)分布進(jìn)行初步推測(cè)。由于在地表水流推力等力的因素作用下，目標(biāo)區(qū)域中存在重砂匯集區(qū)，這時(shí)相關(guān)工作人員可以對(duì)目標(biāo)地區(qū)的水文地質(zhì)特征進(jìn)行深入研究，開展礦產(chǎn)資源分布范圍的準(zhǔn)確、科學(xué)測(cè)算。

若是目標(biāo)區(qū)域內(nèi)存在礦體風(fēng)化后殘留的砂礫，在水流等運(yùn)動(dòng)作用下，其所在位置也許不在礦床范圍內(nèi)，因此，相關(guān)工作人員還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃怠⑸狡碌然顒?dòng)追根溯源，尋找礦礫，掌握其運(yùn)動(dòng)軌跡，以此尋找到礦床和礦產(chǎn)資源。該方法在發(fā)展下被稱為礫石找礦技術(shù)，目前，隨著技術(shù)的發(fā)展，按照礦礫的搬運(yùn)方式和形成原因，該找礦技術(shù)可以分為兩種，一種是冰川漂礫法，另一種是河流碎屑法。其中，前者面向的分析對(duì)象為各級(jí)水系的機(jī)砂、仰積礫石等，判斷是否存在與礦化有關(guān)的巖石，若是存在則逆流追索，之后綜合分析巖石和礫石的數(shù)量、成分以及形狀等，最終找到發(fā)源地，即礦床。后者則是分析目標(biāo)區(qū)域內(nèi)由冰川活動(dòng)帶來的巖石碎塊，之后綜合研究冰川運(yùn)動(dòng)情況查明來源，最終找到礦產(chǎn)資源。

2.2 地質(zhì)填圖找礦技術(shù)

所謂地質(zhì)填圖找礦技術(shù)，主要是指利用地質(zhì)相關(guān)技術(shù)理論開展全面的地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作，立足于明確的地質(zhì)構(gòu)造、地層等特征信息結(jié)合成礦規(guī)律的一種找礦技術(shù)。作為當(dāng)前找礦技術(shù)體系中的基礎(chǔ)組成，為保證該技術(shù)的使用效果，相關(guān)工作人員應(yīng)掌握礦產(chǎn)形成理論，且以目標(biāo)地區(qū)實(shí)際地質(zhì)情況為基礎(chǔ)選取地質(zhì)填圖，并進(jìn)行詳細(xì)觀察。若是開展礦山設(shè)計(jì)和礦產(chǎn)勘查等工作，工作人員應(yīng)使用大比例尺填圖進(jìn)行，比例尺的選擇建立在地表形態(tài)和礦場(chǎng)規(guī)?；A(chǔ)上，從而保證該技術(shù)應(yīng)用的實(shí)效性。此外，對(duì)地質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行布置時(shí)應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際條件和具體需求，若是地質(zhì)點(diǎn)需要設(shè)置在特殊位置，工作人員應(yīng)將其明確標(biāo)示在圖紙上，保證各項(xiàng)工作的有序展開[3]。

3 探討基于地質(zhì)礦產(chǎn)勘探和找礦技術(shù)現(xiàn)狀的優(yōu)化路徑

3.1 落實(shí)健全、完善的礦產(chǎn)勘查機(jī)制

為有效提高地質(zhì)礦產(chǎn)勘探和找礦技術(shù)應(yīng)用效果，應(yīng)落實(shí)完善的勘察機(jī)制，將其作為各項(xiàng)工作的制度保障。比如，某項(xiàng)目的各級(jí)部門應(yīng)加強(qiáng)信息交流與協(xié)作，避免出現(xiàn)信息不對(duì)稱等情況，同時(shí)，結(jié)合實(shí)際情況做好科學(xué)規(guī)劃，加大力度創(chuàng)新地質(zhì)礦產(chǎn)勘探和找礦技術(shù)，做好技術(shù)研發(fā)工作，并不斷提高技術(shù)工作的信息化水平。

3.2 明確工作重點(diǎn)，規(guī)范工作流程

相關(guān)工作人員應(yīng)明確工作重點(diǎn)，面對(duì)日益增加的礦產(chǎn)資源需求，相關(guān)工作人員應(yīng)提高對(duì)尋找、勘探礦產(chǎn)資源的重視程度，實(shí)際作業(yè)過程中可以組合勘探和找礦技術(shù)，以此提高工作效率和質(zhì)量。此外，規(guī)范技術(shù)工作流程，具體如圖2所示。

圖2 地質(zhì)礦產(chǎn)勘探和找礦技術(shù)流程

3.3 做好技術(shù)研究工作和記錄工作

隨著礦產(chǎn)資源的開發(fā)，普通地區(qū)的礦產(chǎn)資源減少，在該情況下，作業(yè)場(chǎng)景向外延伸，作業(yè)環(huán)境愈發(fā)惡劣，為保證技術(shù)實(shí)施效果，找到并合理開發(fā)更多的礦產(chǎn)資源，相關(guān)單位和企業(yè)應(yīng)強(qiáng)化相關(guān)技術(shù)研究，深入分析結(jié)合自然環(huán)境變化，做好技術(shù)工作總結(jié)和記錄，從而促進(jìn)相關(guān)工作效果的優(yōu)化[4-6]。

4 結(jié)論

綜上所述，地質(zhì)礦產(chǎn)勘探技術(shù)和找礦技術(shù)對(duì)礦產(chǎn)資源的尋找以及保護(hù)中開發(fā)理念的落實(shí)等方面具有極強(qiáng)現(xiàn)實(shí)意義。因此，相關(guān)工作人員應(yīng)深入研究此類技術(shù)，并做好技術(shù)革新、機(jī)制完善等工作，從而促進(jìn)地質(zhì)勘查行業(yè)健康發(fā)展。